经颅磁刺激线圈结构设计分析综述.pdf

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1、第31卷第4期机电工程Vo1．31No．42014年4月JournalofMechanical&ElectricalEngineeringApr．2014DOI：10．3969／j．issn．1001—4551．2014．04．005经颅磁刺激线圈结构设计分析综述术陈福谦，周军，王永波，李丽红(1．山东大学机械工程学院，山东济南250061；2．山东大学高效洁净机械制造教育部重点实验室，山东济南250061)摘要：为了优化磁刺激线圈设计，解决磁场聚焦性不足的问题，并为以后经颅磁刺激(TMS)线圈结构的进一步改进提供设计依

2、据，将经颅磁刺激技术更好的应用到临床治疗和科学研究中，在深入查阅研究相关文献的基础上，介绍了现有的几种典型线圈结构，并对经颅磁刺激中使用的不同线圈以及其在空间中产生的电场和磁场的强度和分布进行了分析、对比，研究了不同线圈结构的聚焦性和应用场合。研究结果表明：现有的改进型线圈结构虽然都具有自身的优点，并且在聚焦性或刺激深度方面大大超越了传统线圈，但结构过于复杂，能耗过高，实用性不足，在需要精确刺激靶点区域的情况下仍然不能提供令人满意的空间分辨率，因此经颅磁刺激线圈结构的进一步优化设计仍然具有很大的提升空间。关键词：经颅磁刺

3、激；线圈；脑深部刺激中图分类号：TH77文献标志码：A文章编号：1001-4551(2014)04—0431一o6ReviewoftranscranialmagneticstimulationcoilsCHENFu-qian，ZHOUjun,2WANGYong—bo，LILi—hong(1．DepartmentofMechanicalEngineering，ShandongUniversity，Jinan250061，China；2．KeyLaboratoryofHighEficiencyandCleanMechanic

4、alManufacture，MinistryofEducation，ShandongUniversity，Jinan250061，China)Abstract：Inordertooptimizethecoildesign，improvethedeficientfocalityofinducedmagneticfield，providefurthersupportforthedevelopmentofcoildesignandapplythetranscranialmagneticstimulation(TMS)tocli

5、nicalandscientificapplicationsefectively，analysisandcomparationsofdifferenttypesofcoildesignsaswellastheirinducedmagneticandelectricfiledweremadeonthebasisofreviewingtheeurrentliterature．Theirfocalityandapplicationswerealsodiscussed．Theresearchresultsindicatethat

6、，eventhoughscientistsproposeddifferentkindsofcoildesigns，complicatedconfigurationandhighenergyconsumptionmakethesenewdesignspossesspoorpracticability．Mostofthemfailtosupplysatisfiedspatialresolutionwhenprecisestimulationisneeded．Thereisstillalongwaytooptimizethec

7、oildesign．Keywords：transeranialmagneticstimulation(TMS)；coil；deepbrainstimulationevokedpotential，MEP)。这种方法叫做经颅电刺激0引言(transcranialelectricalstimulation，TES)，它存在一个很大的问题，就是这种瞬时大脉冲电流会让人体产生早在1980年，Merton等人⋯通过表面电极，利用较强的不适感。1985年，Barker和他的同事们乜首次瞬时高压脉冲电流刺激人体大脑运动皮层，并在相应成功

8、地利用瞬时大脉冲的外部磁场刺激人体大脑运的部位几乎同步的检测到了运动诱发电位(motor动皮层和外围神经。这种非侵入性、无痛的磁场刺激收稿日期：2013—1卜l8基金项目：国家自然科学基金资助项目(51375268)；山东大学自主创新基金资助项目(2012ZD009)作者简介：陈福谦(1989一)，男，山东潍坊人，主